Estaba leyendo la hoja de datos de MCP6072 . Vi un parámetro llamado "margen de fase" (tabla 1-2, página 4). Hasta donde yo sé, "margen de fase" es un término de ingeniería de control e implica la diferencia de fase entre la entrada y la salida cuando la ganancia es la unidad. No entiendo el significado de este término en la terminología opamp. Se da que el margen de fase típico de este opamp es 57 o . Eso que significa?
El margen de fase PM es una medida de la estabilidad de un sistema con realimentación. Y, por tanto, también se aplica a los amplificadores operacionales. El PM se define para la GANANCIA DEL LAZO del sistema, lo que significa: abrir el lazo en un nodo adecuado y medir/simular la ganancia y la fase alrededor del lazo completo. Entonces, el PM es la DIFERENCIA entre la fase medida y -360 grados (eso significa: La "distancia" a la condición de oscilación, retroalimentación positiva) a la frecuencia que da ganancia de bucle unitario. Sin tener en cuenta la inversión de fase en la entrada inversora, el PM es la "distancia" a -180 grados.
Ahora, para un amplificador operacional, surge la situación más crítica para una retroalimentación del 100% (operación de ganancia unitaria). En este caso, el factor de retroalimentación es la unidad y la ganancia de bucle es idéntica a la ganancia de bucle abierto Ao del opamp. Normalmente, solo esta condición se usa para especificar el PM en la hoja de datos del opamp.
Resumen: El PM dado para un amplificador operacional es la DIFERENCIA entre el cambio de fase del amplificador operacional y -180 grados en la frecuencia de ganancia unitaria.
Un amplificador operacional es un "sistema de control" y el margen de fase se define como la diferencia de -180 grados de la fase de la función de transferencia de bucle abierto cuando la magnitud es la unidad. Esto le permite predecir la estabilidad y la respuesta del sistema cuando cierra el ciclo con una determinada cantidad de retroalimentación.
Un amplificador operacional generalmente se compensa con un polo dominante, por lo que la función de transferencia es aproximadamente Ao/(1+s/wo), donde wo es la frecuencia del polo dominante y Ao es la ganancia de CC. Esto implica un margen de fase de 90 grados. En la práctica, el Ft de los transistores provoca un cambio de fase adicional y el polo dominante se establece de modo que el cruce de 0dB se produzca con un margen de fase razonable.
El margen de fase es la cantidad de margen de cambio de fase en ganancia unitaria que podría causar inestabilidad u oscilación.
90 grados es el ideal teórico, 0 es NG, 45 grados tendrán algo de exceso, 60 grados es una solución práctica. El margen de fase muestra el equilibrio entre el tiempo de subida y el rebasamiento.
Los amplificadores operacionales se usan con retroalimentación, esto hace posible que oscilen, ¡lo cual es malo a menos que estés diseñando un oscilador!
El margen de fase básicamente establece qué tan estable es el amplificador operacional, es decir, la distancia del ángulo de fase desde el punto de oscilación, en el peor de los casos de configuración de ganancia unitaria.
La adición de capacitancia de entrada y salida perdida, pero especialmente la capacitancia de carga, puede causar un cambio de fase que reduce el margen de estabilidad.
Por lo general, se agrega una pequeña resistencia a la salida para compensar una carga capacitiva "grande", pero esto, por supuesto, reduce la ganancia efectiva. La capacitancia de entrada suele ser un problema menor, pero también se puede compensar.
Muchos amplificadores operacionales están compensados internamente para las condiciones de uso típicas, pero no todos lo están.
Juan D.
vladimir cravero
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endolito
Juan D.
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